Question

18．某學生對SO₂與漂粉精的反應進行實驗探究：

操作	現象
取4g漂粉精固體，加入100mL水	部分固體溶解，溶液略有顏色
過濾，測漂粉精溶液的pH	pH試紙先變藍（約為12），后褪色
	i．液面上方出現白霧； ⅱ．稍后，出現渾濁，溶液變為黃綠色； ⅲ．稍后，產生大量白色沉淀，黃綠色褪去

（1）向水中持續通入SO₂，未觀察到白霧．推測現象i的白霧由HCl小液滴形成，進行如下實驗：
a．用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧，無變化；
b．用酸化的AgNO₃溶液檢驗白霧，產生白色沉淀．
①實驗a目的是檢驗白霧中是否含有Cl₂，排除Cl₂干擾；
②由實驗a、b不能判斷白霧中含有HCl，理由是白霧中混有SO₂，SO₂可與酸化的AgNO₃反應產生白色沉淀；
（2）現象ⅱ中溶液變為黃綠色的可能原因：隨溶液酸性的增強，漂粉精的有效成分和Cl^-發生反應．通過進一步實驗確認了這種可能性，其實驗方案是向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，觀察溶液是否變為黃綠色；
（3）將A瓶中混合物過濾、洗滌，得到沉淀X．
①向沉淀X中加入稀HCl，無明顯變化．取上層清液，加入BaCl₂溶液，產生白色沉淀．則沉淀X中含有的物質是CaSO₄；
②用離子方程式解釋現象ⅲ中黃綠色褪去的原因SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）①反應中生成Cl₂，用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧中是否Cl₂，排除Cl₂干擾；②白霧中含有SO₂，可以被硝酸氧化為硫酸，故SO₂可以使酸化的AgNO₃溶液產生白色沉淀；
（2）依據次氯酸根離子和氯離子在酸溶液中會發生歸中反應生成氯氣，向漂粉精溶液中逐滴滴入硫酸，觀察溶液顏色是否變為黃綠色；
（3）二氧化硫通入漂白精溶液中，形成酸溶液，次氯酸根離子具有強氧化性可以氧化二氧化硫為硫酸和鈣離子形成硫酸鈣沉淀；二氧化硫繼續通入后和生成的氯氣發生反應生成硫酸和鹽酸．

解答 解：（1）向水中持續通入SO₂，未觀察到白霧．推測現象的白霧由HCl小液滴形成，
①用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧，無變化；為了檢驗白霧中是否含有氯氣，因為含有氯氣在檢驗氯化氫存在時產生干擾，
故答案為：檢驗白霧中是否含有Cl₂，排除Cl₂干擾；
②用酸化的AgNO₃溶液檢驗白霧，產生白色沉淀，若含有二氧化硫氣體，通入硝酸酸化的硝酸銀溶液，會被硝酸氧化為硫酸，硫酸和硝酸銀反應也可以生成硫酸銀沉淀，所以通過實驗不能證明一定含有氯化氫，
故答案為：白霧中混有SO₂，SO₂可與酸化的AgNO₃反應產生白色沉淀；
（2）現象ⅱ中溶液變為黃綠色的可能原因：隨溶液酸性的增強，漂粉精的有效成分和Cl^-發生反應．通過進一步實驗確認了這種可能性，漂粉精中成分為次氯酸鈣、氯化鈣，次氯酸根具有強氧化性在酸性溶液中可以氧化氯離子為氯氣，
故答案為：向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，觀察溶液是否變為黃綠色；
（3）①取上層清液，加入BaC1₂溶液，產生白色沉淀，說明SO₂被氧化為SO₄^2-，故沉淀X為CaSO₄；
②溶液呈黃綠色，有Cl₂生成，Cl₂與SO₂反應生成鹽酸與硫酸；反應的離子方程式為：SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺，
故答案為：CaSO₄：SO₂+Cl₂+2H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+4H⁺．

點評 本題考查了二氧化硫性質的綜合應用，性質的實驗驗證方法和實驗判斷，漂白精的成分中次氯酸鈣和氯化鈣在酸溶液中會發生氧化還原反應生成氯氣，注意物質的檢驗方法，題目難度較大．